基于超润湿材料的乳液油水分离研究进展EI北大核心CSCD

在表面活性剂的作用下,油水混合物易转变为乳液,从而形成稳定的油水混合系统,给分离带来了困难。结合固体表面微观几何结构和化学组成,制备的超润湿材料为乳液油水分离提供了一个良好的平台。文中首先介绍了超润湿性的基本理论,然后综述了基于超润湿材料的乳液分离研究进展,包括分离油包水乳液的超疏水超亲油材料、处理水包油乳液的超亲水及水下超疏油材料和同时分离两种类型乳液的智能超润湿材料。最后,对该领域存在的一些问题以及未来的发展方向分别进行了总结和展望。     

基于超润湿材料的乳液油水分离研究进展

在表面活性剂的作用下,油水混合物易转变为乳液,从而形成稳定的油水混合系统,给分离带来了困难。结合固体表面微观几何结构和化学组成,制备的超润湿材料为乳液油水分离提供了一个良好的平台。文中首先介绍了超润湿性的基本理论,然后综述了基于超润湿材料的乳液分离研究进展,包括分离油包水乳液的超疏水超亲油材料、处理水包油乳液的超亲水及水下超疏油材料和同时分离两种类型乳液的智能超润湿材料。最后,对该领域存在的一些问题以及未来的发展方向分别进行了总结和展望。     

油水分离膜材料制备及其应用研究进展

油水混合物不仅对生态环境造成破坏，同时也危及人类身体健康。针对油水混合物进行高效分离，不仅可以实现油、水资源的重复使用，还可有效地避免其直接排放所造成的严重环境污染问题。因此开发高效油水分离材料对于资源节约，实现双碳目标和践行习总书记“绿水青山就是金山银山”理念具有重要意义。特殊润湿性因其对油水两相的响应不同在油水分离领域中显示出良好的应用前景，具备该特性的油水分离膜材料分离效率高、分离速度快、能耗低、可扩展性好、操作简单且可回收利用，因此针对油水分离膜材料制备过程中基底材料选择的不同，详细介绍了以金属、聚合物、生物质和无机物为基底材料制备油水分离膜材料及其应用研究进展，并对油水分离膜材料领域研究进行展望。     

耐酸碱、耐高温的疏水亲油型油水分离材料的制备及表征

将芳纶纸在质量分数为20%的N,N-二甲基乙酰胺溶液中浸泡15min后取出,然后采用喷枪在处理好的芳纶纸表面喷涂聚四氟乙烯(PTFE)纳米颗粒,构造粘附力强的纳米级粗糙表面,制备出疏水亲油型油水分离材料。结果显示,该涂层材料在高温280℃高温下处理0.5h,其接触角仍在125°以上;在强酸强碱环境下,该芳纶纸仍能保持135°左右的水接触角。通过油水分离实验表明,该材料可有效分离轻油、重油(相对于水),分离效率高达99%以上,具有极其广阔的应用前景。     

脲醛树脂高技术应用研究进展

综述了脲醛树脂作为微胶囊囊壁材料在相变储能材料、自修复材料、显示器介质材料等领域的应用,以及以其为模板制备的有机或无机微球在液相色谱分离、超级电容器、CO_2吸附剂等领域的研究进展,进一步提出了该领域尚待解决的问题并对其应用前景进行了展望。     

北京科技大学开发油水混合物高效分离材料

正近日,北京科技大学教授张学记研究团队、清华大学化学系教授冯琳课题组与中科院化学所合作,开发出一种全新的能致油水分离的功能性膜材料。该材料能够在数分钟内实现对一系列油水混合物中水的选择性高效分离,分离效率达99%以上。相关论文发表于《先进材料》。近年来,世界范围频发的海上原油泄露事故给海洋环境     

特异润湿型油水分离材料的研究进展

近年来,海上石油泄漏事故和各种含油有害污水排放日益频繁,不仅造成了严重的环境污染,同时也危及到人类健康。因此,如何高效分离油水混合物成为当前材料学领域一个亟待解决的问题和研究热点。目前,具有被油或水所选择性润湿的特异浸润性材料已被广泛应用于油水分离,它们具有高效的油水分离效果,应用前景相当广阔。综述了近年来各类新型、高效的特异润湿型油水分离材料的制备方法及其吸油能力、分离效率以及重复使用性能,总结了油水分离材料领域的研究现状及尚待解决的难点,同时也展望了该领域未来研究的热点及发展方向。     

UiO-66系列材料在CO_2吸附存储与分离中的应用研究进展

金属有机框架(MOFs)是一种由金属离子或金属簇和有机配体自组装形成的三维多孔材料。由于大部分MOFs材料的物理化学稳定性较差,极大地限制了其在气体吸附与分离中的应用。UiO-66系列材料具有出色的水热稳定性和化学稳定性,是目前报道的MOFs材料中稳定性最好的材料之一。介绍了UiO-66系列材料用于吸附与分离CO_2所取得的突破性进展以及材料的改性方法,指出了该材料在结构优化和性能研究方面存在的问题,展望了UiO-66系列材料在能源和环境中的应用前景。     

金属-有机框架材料在分离和化学传感方面的应用进展

总结了近年来金属-有机框架材料(MOF)在分离和化学传感方面的发展现状,主要介绍了MOF材料在C_6环类似物分离、C_8芳族物质分离和油/水分离中的应用,以及MOF材料在阴离子传感材料与感测硝基芳香族化合物和神经递质方面的应用。最后指出了针对化学工业中更具挑战性的分离提纯问题和能够在实时条件下感测危险物质问题,如果相应的MOF材料能被设计出来,将大大增加这类功能材料的应用范围。     

石墨烯基多孔碳材料对CO_2的捕集分离研究进展

日益严重的温室效应引起人们对CO_2捕集分离技术的关注。石墨烯基多孔碳材料以其优异的导热性、热稳定性、多孔性和高机械强度等优点,在CO_2捕集分离等方面展现出广阔的应用前景。对石墨烯基多孔碳材料在CO_2捕集分离方面的研究进展进行了综述,分析了二维石墨烯、三维石墨烯以及石墨烯复合多孔材料在CO_2捕集分离的研究进展。总结了提高石墨烯基多孔材料性能的方法,简述了石墨烯基多孔材料在CO_2捕集分离中的不足以及未来的研究方向。     

聚酰亚胺气体分离膜

介绍了一种新型的气体分离膜材料－－聚酰亚胺，对其发展历史，合成，制膜及气体分离的应用研究了作评术，从四个方面讨论了聚酰亚胺膜的气体透过机理。并与普通膜材料进行了比较，指出了该膜材料的广阔发展前景。     

新型多孔材料在惰性气体Xe/Kr分离中的应用

惰性气体氙与氪的分离在大气放射性核素监测、惰性气体工业制备和乏燃料处理等领域中均有重要应用。常规的方法是利用低温精馏将氙与氪从大气中分离,需要耗费大量能源,成本高。因此,作为替代方法在常温下通过多孔材料高效吸附分离氙与氪具有重要意义。近年来发展的以金属有机框架材料、多孔有机分子笼材料等为代表的新型多孔材料在惰性气体氙与氪的分离中展现出了优异的性能与良好的应用前景。系统地综述了新型多孔材料在Xe/Kr分离中的研究进展,从计算模拟在Xe/Kr分离研究中的应用、高浓度氙/氪分离研究与极低浓度Xe/Kr分离研究3个方面进行论述与总结,最后对未来研究趋势进行了总结与展望。     

Nb-Ni-Ti三元合金渗氢膜的研究进展

Nb-Ni-Ti三元合金具有较低的成本、较高的氢渗透性、良好的抗氢脆性及热稳定性,被认为是新一代在高温氢分离应用中的首选膜材料之一。简要回顾了氢分离渗透膜在近年来的发展历史,总结了目前Nb-Ni-Ti合金系氢分离渗透膜的制备技术;同时结合笔者在本领域的研究,着重分析了该合金系氢分离渗透膜的氢渗透理论及影响因素;最后展望了Nb-Ni-Ti三元合金系氢分离渗透膜的发展趋势。     

新型无机二维材料在气体分离膜领域的研究进展

气体膜分离技术是过滤与分离工业的重要技术之一, 相比于传统分离技术更加高效、节能、环保。新型无机二维材料在分离膜领域的应用, 有望同时实现高选择性和高渗透率, 突破商业聚合物膜渗透率和选择性相互制约的瓶颈, 极大地促进高性能分离膜的发展。本文简述了膜的气体分离机制, 综述了石墨烯基、过渡金属硫族化物(TMDs)和二维过渡金属碳化物/氮化物(MXene)等新型无机二维材料近年来在气体分离膜领域的研究进展, 包括其设计、制造和应用, 探讨了不同材料分离膜的特点、面临的挑战和发展前景。此外, 本文对其他新兴二维材料——层状双氢氧化物(LDHs)、六方氮化硼(h-BN)、云母纳米片等的分离膜研究也进行了概述。最后, 对新型无机二维材料在气体分离膜领域的研究方向及面临的挑战作出了评价。     

MOF基混合基质膜的界面设计及气体分离研究进展

气体分离膜技术因其高能效、低成本、环境友好等特点吸引广泛关注.混合基质膜结合了高分子材料的易加工性及无机材料的优异气体分离性能,成为目前气体分离膜领域的研究焦点.金属有机骨架材料(MOF)是近年发展起来的一类新型的填料物质,由于规整的孔道结构,该材料具有非常好的气体筛分性质,受到人们的广泛关注.然而,高分子材料和MOF之间存在着固有的结构、性质的差异,两相界面间仍存在着较为严重的相容性问题.本文重点从MOF填料颗粒尺寸、形貌及界面设计等角度,对影响MOF混合基质膜气体分离性能的因素进行总结和阐述,并对目前MOF基混合基质膜发展给出了简要的评述并对其未来发展趋势进行了展望.     

高分子基气体分离膜材料研究进展

在简要介绍气体分离膜分离机理的基础上,详细介绍了高分子和有机-无机复合两类气体分离膜材料及其分离性能,其中高分子膜材料主要包括聚酰亚胺、硅橡胶、聚砜、醋酸纤维素、聚吡咯,有机-无机复合膜材料主要包括无机粒子填充高分子、有机-无机杂化,并对高分子基气体分离膜材料的发展前景进行了展望.     

无机气固分离膜材料的制备及改性研究进展

无机膜材料以耐腐蚀、耐高温、机械强度高等优势在气固分离领域受到广泛关注。常见的分离膜材料有：莫来石基材料、碳化硅基材料及石英基材料。改性主要针对分离层和支撑层。针对分离层的改性是通过调整膜材料的粒径配比和固含量,从而调整分离膜顶层的孔径大小及分布程度;针对支撑层的改性是提高其孔隙率,达到提高气体通量、优化其孔径结构的目的。此外,采用新型涂膜工艺增强无机膜的抗污染性也取得一定进展。本文对近年来无机气固分离膜材料的合成和成型方法进行了分析,重点关注分离层和支撑层的改性,围绕分离膜的制备方法及膜结构控制工艺等进行了综述。     

哈工大邵路团队研发高效、低能耗纳滤膜

正近日,哈尔滨工业大学化工与化学学院教授邵路团队将天然绿色材料(葡萄糖,PDA和Zr-MOF)结合使用,克服了大多数天然材料成膜后具有低化学稳定性和低分离性能问题,成功制备出了高效、低能耗的纳滤膜.该研究的意义在于为先进膜材料开发及其在环境能源等领域的广泛应用建立了新的设计平台,大力推动自然资源在"绿色"分离膜构筑上的前瞻性探索.     

渗透蒸发膜材料开发研究

本文概述了近十几年来渗透蒸发膜材料开发研究的状况,包括用于醇水分离的透水性膜材料(包括天然高分子膜材料、共聚物及共混物和离子交换树脂三大系列)、适醇性膜材料和用于其它有机混合物分离的膜材料,并对亲水性、疏水性膜材料与醇水分离性能的关系作了描述。阐述了填料在渗透蒸发膜分离过程中的作用,简要讨论了等离子体技术和辐照技术在渗透蒸发膜材料改性方面的应用。     

聚醚嵌段酰胺膜在有机蒸气回收中的应用

介绍了以聚醚嵌段酰胺(PEBA)膜材料制备出的分离膜在有机蒸气回收方面的应用。分别从材料的特点、分离膜的制备方法以及膜的分离性能等方面进行分析,表明PEBA这种新型膜材料在有机蒸气回收方面的优良性能。并对复合分离膜的底衬阻力对复合膜分离性能的影响进行了分析,最后对气体膜分离在有机蒸气回收中的应用进行展望。